林家仕 楊小月 謝敏豪

1 集美大學體育學院（廈門361021）

2 國家體育總局運動醫(yī)學研究所（北京100061）

隨著社會經(jīng)濟增長和生活方式的轉(zhuǎn)變，靜坐少動行為或體力活動不足逐漸成為現(xiàn)代人的一種生活方式，而由此帶來的心血管疾病、代謝性疾病等慢性疾病問題已成為當前公共衛(wèi)生問題之一[1]。WHO 報告[2]全球每年有超過500 萬人死于體力活動不足，其中成年人占30%。然而，大量學者研究發(fā)現(xiàn)[3]，通過減少靜坐時間、間斷長時間靜坐或增加體力活動等方式均可降低心血管疾病、癌癥、糖尿病等慢性疾病相關風險因素，甚至也有學者認為靜坐少動行為和體力活動二者疊加后可獲得更多的健康效益?；谀壳霸擃I域的研究現(xiàn)狀，本文對靜坐少動行為、體力活動和健康效益之間的關系進行梳理，深入探討靜坐少動時間的減少、中斷持續(xù)性靜坐少動行為、體力活動的增加等因素對健康效益影響的研究現(xiàn)狀、問題以及展望，并對靜坐少動行為和體力活動二者疊加與健康效益之間的劑量-效應關系進行綜述，為今后進一步研究靜坐少動、體力活動與健康效益之間的關系提供新思路和方法。

1 體力活動（physical activity，PA）與靜坐少動行為（sedentary behavior，SB）的概念

體力活動是指由骨骼肌收縮引起的導致能量消耗增加的身體活動[4]，以梅脫（MET）為基本單位，根據(jù)（The American College of Sports Medicine，ACSM）運動指南界定[5]：1～3 METs 為低強度體力活動，3～5.9 METs為中等強度體力活動，≥6 METs為大強度體力活動。而體力活動水平達不到體力活動推薦量（以周為單位）的要求則定義為體力活動不足，如成年人每周低于150 分鐘的中等強度體力活動，或低于75 分鐘的大強度體力活動等。靜坐少動行為指在清醒狀態(tài)下，≤1.5 METs 的坐姿或躺姿（坐位或臥位）行為[6，7]，可分為持續(xù)性靜坐少動和間斷性靜坐少動。持續(xù)性靜坐少動指＞30 min 的持續(xù)靜坐且間斷靜坐＜1 min 的行為；間斷性靜坐少動指間斷靜坐的時間≥1 min，且在靜坐間斷期間進行一定的體力活動（走、跑或抗阻運動）[8]。從上述定義中不難發(fā)現(xiàn)，體力活動不足和靜坐少動行為有以下幾點區(qū)別：首先，體力活動不足是以周為單位，描述的是1 周內(nèi)的體力活動量；而靜坐少動行為是消耗量低于1.5 METs 的身體活動狀態(tài)；其次，體力活動不足可以包含體力活動時間、強度等因素，而靜坐少動幾乎不包含強度和體力活動量。換句話講，靜坐少動時間越久肯定會體力活動不足，而體力活動不足者有可能是靜坐少動狀態(tài)，也有可能是低強度體力活動。

2 靜坐少動行為與健康效益之間的關系

2.1 持續(xù)性靜坐少動對健康效益的影響

持續(xù)性靜坐少動時間越長，患代謝綜合征、心血管疾病、癌癥等疾病的風險越大。如Wijindaele[9]通過對13197 名45～79 歲成年人進行隊列研究發(fā)現(xiàn)，當靜坐時間＞1 h/d，其全因死亡率和患心血管疾病的相關風險因素明顯增加。隨后在一系列研究中發(fā)現(xiàn)，當靜坐少動時間≥2 h/d[10]、＞3 h/d[11]、≥4 h/d[12]、≥5 h/d[13]、≥6 h/d[14]、≥10 h/d[15]時，均出現(xiàn)相關風險因素顯著增加的現(xiàn)象。從上述研究中不難發(fā)現(xiàn)，靜坐少動時間可能與健康效益之間存在著劑量-效應關系[16，17]，只是關于二者之間的曲線模型以及“量閾值”等問題還未有系統(tǒng)的論述，但近年來越來越多的研究都在不斷證明二者之間確實存在劑量-效應關系：其一，二者之間存在量效反應的規(guī)律特征。Dunstan 等[18]對8800 名25 歲以下成年人進行了6.6年的追蹤調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，屏幕時間為1 h/d 時，其心血管死亡風險達18%；屏幕時間≥4 h/d與＜2 h/d比較時，其心血管疾病死亡風險增加80%，幾乎是1 h/d 的4 倍。而且屏幕時間每增加1 h，其全因死亡率、心血管疾病以及代謝綜合征相關風險分別增加11%、18%和26%（如圖1）。該研究在一定程度上揭示了靜坐時間與健康效益之間的變化規(guī)律，即隨著劑量（靜坐時間）的變化呈現(xiàn)出效應（相關風險）關系；其二，二者之間存在著“閾劑量”。目前大多數(shù)的研究認為4～6 h/d 是靜坐少動行為對健康效益影響的“閾劑量”[19]，超過4～6 h/d，其健康相關風險急劇增加[20]。Xu等[21]通過一項針對肥胖人群靜坐時間和健康效益之間關系的研究表明，當靜坐時間＜2.5 h/d，患有超重/中心性肥胖的風險值要小得多；而靜坐時間＞4 h/d時，其風險顯著增加。Matthews 等[22]對63308名40～79歲成年人進行6.4年的追蹤調(diào)查研究，結(jié)果表明，與靜坐時間＜1 h/d 相比較，靜坐時間≥5 h/d 時，其全因死亡率風險增加了70%。隨后，Matthews[20]進一步對比了靜坐時間為10 h/d和6 h/d兩類人群，發(fā)現(xiàn)其患病風險僅增加了29%。也就是說，當靜坐時間＜2.5 h/d 時，其風險值的斜率變化不大，在2.5～4 h/d之間時，其斜率呈急劇上揚趨勢，而在6 h/d以后，其斜率增長趨勢逐漸變緩（如圖2）。綜上所述，本文作者認為，靜坐時間與健康效益之間存在著劑量-效應關系。隨著靜坐時間的增加，其健康風險逐漸增加；但是，由于受到研究方法、樣本量，研究對象性別、年齡等因素的影響，其“閾劑量”范圍較大，一般認為4～6 h/d有可能是其劑量-效應曲線模型的“閾劑量”。

圖1 屏幕時間與全因死亡率之間的線性關系圖（引自Dunstan，2010）[18]

圖2 靜坐少動時間與死亡率的劑量-反應關系圖（引自Matthews，2016）[20]

2.2 間斷性靜坐少動對健康效益的影響

早在20 世紀50年代，Morris 在研究雙層巴士司機和售票員的身體活動時，就已經(jīng)開始關注到靜坐少動行為與健康效益之間的關系[23]。根據(jù)最新的ACSM 身體活動指南[5]規(guī)定，只有中等強度以上的體力活動才能有效改善心血管疾病的風險。對于售票員來講，其體力活動還不足以達到中等強度。因此，這從另一個角度也提示，可能存在著其他導致售票員和司機這兩類人群表現(xiàn)出不同的健康效益的影響因素。自2008年以來，針對中斷持續(xù)性靜坐或由間斷性靜坐替代持續(xù)性靜坐的研究日益增多。眾多研究表明，與持續(xù)性靜坐相比，采用間斷性靜坐少動行為時，相關生理指標發(fā)生了較大改善，如血糖下降、胰島素敏感性增加[8]等。Bailey等[24]將受試對象分為3組：（1）持續(xù)性靜坐組；（2）間斷性靜坐組1：（靜坐20 min+2 min站姿）×14次；（3）間斷性靜坐組2：[20 min 靜坐+2 min 低強度步行（3.2 km/h）]×14 次，結(jié)果發(fā)現(xiàn)間斷性靜坐組餐后葡萄糖含量顯著改善，但與持續(xù)性靜坐組之間無顯著性差異。Dunstan[25]將19名45～65歲超重/肥胖成年人隨機分為3組：（1）持續(xù)靜坐組；（2）20 min靜坐+2 min低強度步行組；（3）20 min靜坐+2 min中等強度步行組，結(jié)果也發(fā)現(xiàn)后兩組受試者體內(nèi)葡萄糖和胰島素含量均下降，但與持續(xù)靜坐組之間也無顯著性差異。上述研究提示，不管是采用改變身體姿勢（如站立、起身活動）還是一定強度的身體活動，只要從持續(xù)性靜坐改為間斷性靜坐，就能獲得更多的健康效益。也有學者[17]從不同角度進一步完善了該觀點，認為間斷性靜坐少動行為所獲得的健康效益與其間斷時間及期間的運動方式、負荷強度有關。Pulsford 等[26]針對25 名40.2 ± 12.2 歲健康但體力活動不足的男性采取3種干預措施：（1）持續(xù)性靜坐；（2）靜坐20 min+2 min 站立休息；（3）靜坐20 min+2 min走路（2 km/h）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，靜坐+走路組與靜坐+站立休息、持續(xù)性靜坐組相比，葡萄糖的曲線下面積（area under the curve，AUC）降低9%，胰島素的AUC 降低21%，提示靜坐+走路所獲得的健康效益更大。Dempsey[27]在間斷靜坐時間和運動方式上都進行了驗證，將2型糖尿病患者隨機分為3組：（1）持續(xù)性靜坐組；（2）靜坐30 min+3 min 低強度體力活動（3.2 km/h）；（3）靜坐30 min+3 min 力量訓練（半蹲1 min，臀部訓練1 min，高抬腿1 min），結(jié)果觀察到采用力量訓練比前兩組能更明顯改善葡萄糖、胰島素、C肽蛋白和甘油三酯含量。

綜上所述，針對間斷性靜坐少動行為的研究可以總結(jié)如下：（1）間斷性靜坐少動行為比持續(xù)性靜坐少動行為更有利于降低與慢性疾病相關的風險因素；（2）間斷性靜坐時間一般在30 min 以內(nèi)，每次間斷時間為2～3 min，這樣的間斷性靜坐少動行為可以改善健康效益；（3）間斷靜坐次數(shù)及期間體力活動方式、強度等因素是構(gòu)成健康效益的獨立因素還是綜合因素，還有待于進一步研究。

3 靜坐少動行為與體力活動交互效應對健康效益的影響

目前，大量流行病學調(diào)查和隨機對照實驗研究結(jié)果表明，減少靜坐少動時間或增加體力活動都能促進健康效益，并且越來越多的研究表明[28-31]，這兩個因素都有可能與健康效益之間存在著劑量-效應關系。然而，隨著相關研究的深入，一些學者對這二者與健康效益之間的交互效應提出了更深的思考。從統(tǒng)計學角度來講，交互效應指的是兩個因素在對方不同水平上呈現(xiàn)出的效應存在著差異。也就是說，假設自變量A（體力活動）和自變量B（靜坐少動）對因變量Y（健康效益）產(chǎn)生影響時，單獨用因素A 和因素B 作用于Y，可以得出因素A和因素B對Y產(chǎn)生的獨立影響；但將因素A和因素B 同時作用于Y 時，由于A 和B 之間會產(chǎn)生疊加/抵消效應，就會導致其結(jié)果大于或小于單獨作用時的影響結(jié)果。與此同時，假設因素A 和B 又各自存在著不同水平的因素，如果因素A對因變量的效應在因素B的不同水平上有差異（或者反過來），那么可以認為A和B 之間存在著交互作用。在過去的研究中，我們大多數(shù)關注增加體力活動或減少靜坐少動時間單獨因素對健康效益的影響，而忽視了二者共同存在下對健康效益的影響。所以，從這個層面上來講，研究體力活動和靜坐少動行為的交互效應不僅可以揭示體力活動和靜坐少動行為與健康效益之間是否存在著劑量-效應關系，更能為研究二者與健康效益之間的劑量-效應曲線模型提供思路和數(shù)據(jù)支持。

3.1 靜坐少動行為和體力活動在交互作用下對健康效益的影響

近些年來關于靜坐少動、體力活動二者與健康效益關系的研究日益增多。在當前的流行病學調(diào)查中，一般將體力活動和靜坐少動行為各自分為不同水平因素，如體力活動（因素A）可以分為A1（中高強度體力活動，高PA）和A2（低強度體力活動，低PA）兩個水平因素；靜坐少動行為（因素B）可以分為B1（高靜坐時間，高SB）和B2（低靜坐時間，低SB）。Patel 等[14]對11307名成年人14年的追蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，靜坐時間越短，體力活動水平越高，其全因死亡風險率越低；在同一體力活動水平下，靜坐時間越長，健康風險越大。Matthews[22]將體力活動和靜坐時間各分為兩個水平因素：即高PA和低PA，高SB 和低SB，結(jié)果表明，在低靜坐時間（＜6.5 h/d）和高強度體力活動（≥26.4 METs-h/week）情況下，全因死亡率風險最低；但在高靜坐時間（≥10.5 h/d）和低強度體力活動（＜12.6 METs-h/week）情況下，風險高達47%。從上述的研究中不難發(fā)現(xiàn)，體力活動和靜坐時間對健康效益的影響確實存在著交互效應，但是該研究僅僅對高PA低SB、低PA高SB兩種極端行為下的健康效益做了分析，屬于正向疊加效應，并未對高PA高SB、低PA低SB這兩種互相抵消情況下的健康效益進行分析。Ekelund 等[13]通過Meta 分析在Lancet 雜志上發(fā)表了體力活動和靜坐時間二者對死亡率影響的論文。該研究將體力活動進行了4分位（＜2.5、16、30、＞35.5 METs-h/week）（如圖3），并且將靜坐時間按照持續(xù)靜坐時間（＜4、4～6、6～8、＞8 h/day）（圖3A）和屏幕時間（＜1、1～2、3～4、＞5 h/day）（圖3B）進行分層。研究結(jié)果表明，隨著體力活動水平的降低，其死亡風險逐漸增加；在同一靜坐時間下，體力活動水平越低，其死亡風險比值越高；如體力活動水平＜2.5 METs-h/week時，盡管屏幕時間＜1 h/day 或靜坐時間＜4 h/day，其死亡風險也比其他體力活動水平同等靜坐時間來得高；當體力活動水平＞35.5 METs-h/week時，不論靜坐時間長短，其死亡風險比值幾乎可降至最低。該研究提示在高強度體力活動下，即使靜坐時間較長，其死亡風險比值也不會顯著增加，甚至遠比中低強度體力活動要低得多；而在低強度體力活動下，即使靜坐時間較短，其死亡風險比值也較大。該研究不僅進一步完善了Matthews的研究，驗證了在高PA低SB和低PA高SB情況下二者對健康效益的疊加作用，而且還闡釋了在高PA高SB、低PA低SB兩種情況下體力活動和靜坐行為對健康效益的抵消作用，表明體力活動增加和靜坐時間減少二者共同交互作用遠大于二者單獨對健康效益的影響。同時，該研究也表明體力活動和靜坐時間與健康效益之間存在著劑量-效應關系。

圖3 靜坐時間、體力活動與全因死亡率（A）以及屏幕時間、體力活動與全因死亡率（B）之間關聯(lián)的薈萃分析（引自Ekelund，2016）[13]

3.2 靜坐少動和體力活動與健康效益之間的劑量-效應特征

研究靜坐少動和體力活動與健康效益的劑量-效應關系，意味著二者在行為方式上是同時存在的，即增加體力活動水平的同時，間接地減少了靜坐時間。近些年來，一些學者試圖揭示二者與健康效益之間的劑量-效應關系。如Chastin[32]將體力活動和靜坐少動進行了置換后發(fā)現(xiàn)，用10 min 中高強度體力活動等時替代靜坐時間，腰圍降低0.001%；但用10 min 靜坐時間等時替代中高強度體力活動，腰圍增加了0.84%。Lee等[33]通過大樣本研究發(fā)現(xiàn)，當靜坐時間超過10.9 h/d后，每增加1 h，死亡風險增加1.15；而中等強度體力活動超過14.1 min/d 后，每增加1 min，死亡風險僅下降0.94。同時，經(jīng)過進一步分析發(fā)現(xiàn)，隨著中等強度體力活動時間的增加，死亡率風險呈逐漸下降趨勢，轉(zhuǎn)折點是15 min；而日常靜坐時間超過9 h及其以上時，其死亡風險急劇上升。這提示15 min 的中等體力活動或9 h 的靜坐時間為其“閾劑量”。上述研究盡管在一定程度上表明了體力活動和靜坐時間對健康效益的影響，但都僅從各自單因素的角度進行論證，忽視了二者疊加/抵消效應。

為了更準確地研究“量效”特征，一些學者采用等時替代的研究方法，即將體力活動和靜坐行為進行等時替代，并且從各因素的不同水平觀察健康效益的改善情況。有學者認為在二者等時替代中，采用中高強度體力活動比低強度體力活動更能改善健康效益。Matthews[20]通過追蹤調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，用中高強度和低強度體力活動分別替代1 小時的靜坐時間，其死亡風險分別下降42%和18%。Fishman[34]和Schmid[35]分別用中高強度和低強度體力活動置換30 min 的靜坐時間后發(fā)現(xiàn)，死亡風險分別下降50%和14%～20%，胰島素敏感性分別增加18%和5%[36]。Buman[37]分別用中高強度和低強度體力活動替代30 min 靜坐時間后發(fā)現(xiàn)，高強度體力活動相關指標的改善程度顯著高于低強度體力活動（甘油三酯降低8.5% vs 1.9%，胰島素降低10.7%vs 2.4%）。Lee[33]分別用中等強度體力活動（圖4A）和大強度體力活動（圖4B）等時替代靜坐時間，發(fā)現(xiàn)隨著大強度體力活動時間替代靜坐時間的增加，死亡風險急劇下降，提示大強度體力活動比中等強度體力活動獲得的健康效益更顯著。然而，也有學者認為對于某些特定人群如老年人或肥胖、慢性疾病患者而言[38]，低強度體力活動所獲得的健康效益可能比中高強度體力活動所獲得的健康效益更大。Hu 等[39]通過對396900名體力活動不足成年人進行為期6年的跟蹤調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，屏幕時間每增加2小時，糖尿病風險增加14%，而在家中站立或行走，糖尿病減少34%。這提示對于體力活動不足人群而言，只要稍微進行低強度體力活動就可以獲得更多的健康效益；Stamatakies[40]分別用走路和中高強度體力活動替代靜坐時間后發(fā)現(xiàn)，死亡風險分別減少14%和12%，提示采用走路這樣的低強度體力活動更有利于改善健康效益。盡管上述研究結(jié)果不太一致，但是采用不同強度體力活動替代靜坐時間均可以提高健康效益是可以達成共識的。本文作者認為，造成以上研究結(jié)果的差異主要有兩個原因：其一，受試對象的不同、體力活動和靜坐時間數(shù)據(jù)采集的標準差異導致了在不同水平因素下比較健康效益時出現(xiàn)不同的結(jié)果。如Lee[33]的研究結(jié)果所示（圖3），大強度體力活動（30 METs-h/week）所產(chǎn)生的風險不一定低于中等強度體力活動（16 METs-h/week）所產(chǎn)生的風險，大強度體力活動中屏幕時間＞5 h/day 時，其健康風險顯著大于中等強度體力活動中屏幕時間＜4 h/day；其二，體力活動與健康效益之間的非線性特征導致了二者在疊加時產(chǎn)生健康效益的斜率有所不同，這恰恰也證明了二者與健康效益之間的劑量-效應關系為非線性模型特征。

圖4 （A）中等強度體力活動與靜坐少動進行1min等時替代后與全因死亡率之間的劑量-反應關系；（B）大強度體力活動與靜坐少動進行1min等時替代后與全因死亡率之間的劑量-反應關系（引自Lee，2016）[33]

綜上所述，本文作者認為，增加體力活動和減少靜坐時間均可促進健康效益，體力活動和靜坐少動行為二者與健康效益之間存在著疊加/抵消的交互作用。體力活動水平越高，對健康效益的改善作用越顯著；而低強度體力活動對特定人群也有顯著促進作用，二者與健康效益之間存在著劑量-效應關系。但由于受到受試對象和數(shù)據(jù)采集標準差異的影響，其劑量-效應曲線模型特征的“量效”和“閾劑量”還未形成統(tǒng)一論斷，還有待于進一步研究。

4 小結(jié)與展望

4.1 靜坐少動時間與健康效益之間存在著劑量-效應關系。隨著靜坐少動時間的增加，慢性疾病相關風險因素逐漸增加，當靜坐時間超過“閾劑量”時，風險因素呈急劇增加；但由于受到研究方法、樣本量、研究對象的性別、年齡等因素的影響，其“閾劑量”范圍較大，一般認為4～6 h/d是其劑量-效應曲線模型的“閾劑量”。

4.2 間斷性靜坐少動行為比持續(xù)性靜坐少動行為更有利于降低與慢性疾病相關的風險因素；采取站立、走路、不同水平體力活動或抗阻力運動等方式中斷持續(xù)性靜坐時間，有利于降低相關風險因素。

4.3 增加體力活動和減少靜坐時間均可促進健康效益，體力活動和靜坐少動行為二者與健康效益之間存在著疊加/抵消的交互作用，二者與健康效益之間存在著劑量-效應關系。但由于受到受試對象和數(shù)據(jù)采集標準差異的影響，其劑量-效應曲線模型特征的“量效”和“閾劑量”還未形成統(tǒng)一論斷，還有待于進一步研究。

4.4 體力活動水平越高，對健康效益的改善作用越顯著，即使靜坐時間較長，其慢病相關風險也不會顯著增加；而經(jīng)常靜坐少動、體力活動不足的人群，其相關風險顯著增加。低強度體力活動對特定人群也有顯著的促進作用，因此，對于平時經(jīng)常靜坐少動人群，不僅要減少靜坐時間，更需要進行不同水平的體力活動來降低相關風險；對于體力活動水平較高人群，可通過減少靜坐時間來獲得更多健康效益。